JP4132812B2

JP4132812B2 - 空気調和機の制御装置

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Publication number: JP4132812B2
Application number: JP2001391614A
Authority: JP
Inventors: 孝一佐藤; 信行木内; 浩伊藤; 誠一中原
Original assignee: Saginomiya Seisakusho Inc
Current assignee: Saginomiya Seisakusho Inc
Priority date: 2001-12-25
Filing date: 2001-12-25
Publication date: 2008-08-13
Anticipated expiration: 2021-12-25
Also published as: JP2003194438A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、圧縮機、流路切換弁、室外熱交換器、絞り装置、室内熱交換器等により構成するヒートポンプ式の空気調和機に利用されて、暖房運転時に室外熱交換器に付着する霜を取り除くための除霜運転を行う空気調和機の制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の除霜運転を行う技術として、例えば特許第２６０５６１４号公報、特許第２６９９８５８号公報、特公平６−８９９２１号公報に開示されたものがある。
【０００３】
（従来技術−１）
特許第２６０５６１４号公報のものは、外乱を認識すると、外乱発生前の温度差ΔＴＨＲ１と外乱安定後の温度差ΔＴＨＲ３を求め、初期最大値ΔＴｍａｘの値を補正して更新する。そして、温度差ΔＴＨＲが初期最大値ΔＴｍａｘよりも着霜判定温度以上小さくなると着霜と判断するように、構成される。また、室内ファンの風速変化により発生する内乱の補正も前記外乱の補正と同様に、構成される。
【０００４】
（従来技術−２）
特許第２６９９８５８号公報のものは、冷風防止制御運転が開始されると、室内ファンの回転数に応じて初期着霜判定温度から着霜判定温度へと変化させ、温度差ΔＴＨＲが初期最大値ΔＴｍａｘよりも着霜判定温度以上小さくなると着霜と判断するように、構成されている。
【０００５】
（従来技術−３）
特公平６−８９９２１号公報のものは、積算タイマが所定時間（ｔ１：４０分）を経過した後、算出温度（Ｔｃ−Ｔａ）が所定時間（ｔ２：３分）後に（連続して）減少し、かつ、検出温度（Ｔｃ）が低下している場合に除霜機能を働かせるように、構成されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
特許第２６０５６号公報及び特許第２６９９８５８号公報のものは、外乱による温度差ΔＴＨＲの補正や内乱（室内ファンの変化）による着霜判定温度の補正を行っているが、空気調和機の室内熱交換器の種類（能力）や室内ファンの種類（能力）は数多く有り、温度差ΔＴや着霜判定温度の初期値／補正値の好適な値を決定するのに多くの設計工数を費やし、また、ソフトも複雑（工程が多い）であり、経済的でないという問題点がある。
【０００７】
特公平６−８９９２１号公報のものは、例えば、朝方の天気が「雪」で暖房運転を開始する。その後、昼方に向けて外気温度が徐々に上昇して天気が「みぞれ」の状態となる。このような場合、検出温度（Ｔｃ）も徐々に上昇し、着霜していても除霜機能が働かずに霜が付き過ぎてしまう。そして、ようやく検出温度（Ｔｃ）の低下による除霜を行っても霜が溶けきれずに、次回の暖房運転時に「氷」状態で成長し、ついには室外熱交換器を破損してしまう場合があるという、問題点がある。
【０００８】
また、特公平６−８９９２１号公報のものは、例えば、夕方から夜間に向かう場合、外気温度が徐々に低下するので算出温度（Ｔｃ−Ｔａ）も検出温度（Ｔｃ）も減少する。そして、外気の温湿度が低い時、着霜がなくても除霜機能が働く、いわゆる「カラ除霜運転」を行うので、省エネ上好ましくないという、問題点がある。
【０００９】
さらに、特公平６−８９９２１号公報のものは、除霜運転を行っても霜が溶けきれずに、次回の暖房運転を行った場合、積算タイマが所定時間（４０分）を経過しないと着霜検出処理を実行することができないので「氷」状態で成長し、ついには室外熱交換器を破損してしまう場合があるという前記同様の問題点がある。
【００１０】
そこで、本発明は、ソフト処理が容易で使い勝手がよく、設置工事も簡単で、また、室外熱交換器の破損の不具合を取り除いて、信頼性が高く、安価な構成の空気調和機の制御装置あるいは空気調和機を提供することを課題とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１の空気調和機の制御装置は、入力部に、室内熱交換器の配管温度と、室内温度と、室外熱交換器の配管温度とを検出する３つの温度センサを接続するための温度センサ用コネクタを備えるとともに、暖房運転を開始した後、処理部が前記温度センサ用コネクタから読み込む温度データに基づいて着霜判定を行う処理工程を備える空気調和機の制御装置において、前記処理工程は、暖房運転の開始後、室内ファンを同一の所定風速モードにより運転し、前記室内熱交換器の配管温度と前記室内温度との温度差を算出して記憶し、前記温度センサ用コネクタからの温度データを読み込み、前記室内熱交換器の配管温度と前記室内温度との温度差を算出して記憶し、初回のサイクル時間内の温度差に対する２回目以降のサイクル時間内の温度差の割合が着霜判定基準である温度差の割合の設定値よりも小さくなれば着霜したと判定することを特徴とする。
【００１４】
請求項１の空気調和機の制御装置によれば、例えば次のようにできる。一般に、内乱要因に比べて外乱要因の方が温度変化は緩やかであるから、室内ファンの風速モードを同じモードに固定して内乱の発生を規制する。すなわち、室内ファンの風速モードを初回の温度差の算出時と同じ風速モードで運転してデータを処理するので、初期設定された温度差の割合を補正する必要がなくなる。そこで、サイクル時間経過する毎に各々の温度を検出して「安定性のある」温度データと温度差データと温度差の割合とにより「着霜判定」を行う。
【００１６】
また、空気調和機の制御装置の参考技術として、例えば次のようにできる。一般に、内乱要因に比べて外乱要因の方が温度変化は緩やかであるから、室内ファンの風速モードを固定して内乱の発生を規制する。室内ファンの風速モードを固定してデータを処理するので、初期設定された温度差の割合を補正する必要がなくなる。そこで、サイクル時間経過する毎に各々の温度を検出して「安定性のある」温度データと温度差データと温度差の割合とにより「着霜判定」を行う。
【００１８】
また、空気調和機の制御装置の参考技術として、例えば次のようにできる。外気温度の変化状態は室内熱交換器の配管温度の変化状態として現れるので、前記配管温度の変化状態によりサイクル時間毎に比較し、この変化状態の比較によって、温度差の割合の設定値を所定値に変更し、例えば早めに除霜運転を行ったり、遅めに除霜運転を行うことで、外気温度の変化状態に適した除霜運転を行う。
【００１９】
本発明の請求項２の空気調和機の制御装置は、請求項１に記載の空気調和機の制御装置であって、前記処理工程は、サイクル時間中に室内熱交換器の配管温度の上昇下降の変化状態を監視し、前回のサイクル時間内の変化状態と今回のサイクル時間内の変化状態との比較の結果、前記変化状態が温度の上昇状態から温度の下降状態に変化した場合、着霜判定基準である温度差の割合の設定値を大き目の値に変更することを特徴とする。
【００２０】
請求項２の空気調和機の制御装置によれば、例えば次のようにできる。外気温度の変化状態を室内熱交換器の配管温度の変化状態により判断する。すなわち、室内熱交換器により外気温度の変化状態を監視して着霜状態を判定し、温度差の割合の設定値を大き目の値に変更して、早めに除霜運転を行う。例えば、初期の温度差の割合の設定値になるまで暖房運転すると霜が着き過ぎるような場合に、早めに除霜することができる。
【００２１】
本発明の請求項３の空気調和機の制御装置は、請求項１に記載の空気調和機の制御装置であって、前記処理工程は、サイクル時間中に室内熱交換器の配管温度の上昇下降の変化状態を監視し、前回のサイクル時間内の変化状態と今回のサイクル時間内の変化状態との比較の結果、前記変化状態が温度の下降状態に変化している場合、着霜判定基準である温度差の割合の設定値を小さ目の値に変更することを特徴とする
【００２２】
請求項３の空気調和機の制御装置によれば、例えば次のようにできる。外気温度の変化状態を室内熱交換器の配管温度の変化状態により判断する。すなわち、室内熱交換器により外気温度の変化状態を監視して着霜状態を判定し、温度差の割合の設定値を小さ目の値に変更して、遅めの除霜運転を行う。例えば、本当に着霜していれば、温度差の割合の設定値を小さ目の値に変更しても着霜速度が速いので、さほど影響しない。
【００２３】
本発明の請求項４の空気調和機の制御装置は、入力部に、室内熱交換器の配管温度と、室内温度と、室外熱交換器の配管温度とを検出する３つの温度センサを接続するための温度センサ用コネクタを備えるとともに、暖房運転を開始した後、処理部が前記温度センサ用コネクタから読み込む温度データに基づいて着霜判定を行う処理工程を備える空気調和機の制御装置において、前記処理工程は、サイクル時間が経過した時、室内熱交換器の配管温度の上昇下降の変化状態を監視し、前記配管温度が一旦上昇した後、下降に変化している場合、再び、除霜運転を行うことを特徴とする。
【００２４】
請求項４の空気調和機の制御装置によれば、例えば次のようにできる。前回の除霜運転が終了して暖房運転に復帰し、第１所定時間毎に室内熱交換器の配管温度を検出して記憶部に記憶する。前回の除霜運転時に「霜が溶けきれない」状態の場合、サイクル時間経過した時、前記配管温度が一旦上昇した後、「下降」に変化するので、（霜が残っていると想定して、）再び除霜運転を行い、霜を完全に取り除くことができる。
【００２７】
【発明の実施の形態】
次に、本発明による空気調和機の制御装置の各実施形態を図面を参照して説明する。
【００２８】
図１は実施形態の空気調和機における冷凍サイクルとその制御装置の例を示す電気ブロック図、図２は同空気調和機の原理的ブロック図であり、図２の各要素は図１の各要素やその組合せに対応している。図２に示したように、圧縮機４、流路切換弁（四方弁）１００、室内熱交換器９Ａ、絞り装置１０Ａ、室外熱交換器９Ｂ、アキュムレータ２００により冷凍サイクルＡが構成されている。
【００２９】
図１に示したように、室内制御部３００と室外制御部４００は、共通電源線２２０、圧縮機制御線２２１、室外熱交換器制御線６２０、流路切換弁制御線７１０の４本の電線で接続され、室内ユニット側の端子台に４つの端子と、室外ユニット側の端子台に４つの端子を各々備えている。圧縮機４は、運転周波数が一定の交流電動機である圧縮機動力源４５０を動力源として駆動される。電源は単相交流であり、電源スイッチ３１０を介してＡＣ／ＤＣコンバータ３２０に供給され、各種内部電圧に変換された直流電力が各部に供給される。マイコン３３０は、ドライバ、リレーからなる流路切換弁駆動部４０６、室外熱交換器駆動部Ｃ８、圧縮機駆動部Ｃ９を制御する。そして、流路切換弁（四方弁）１００の四方弁コイル（流路切換弁駆動源）１０１、ファンモータ（室外熱交換器駆動源）４０１、および電動機（圧縮機動力源）４５０に電力が供給される。さらに、マイコン３３０は、ドライバ（室内熱交換器駆動部）Ｃ７を駆動し、室内熱交換器９Ａのファンモータ（室内熱交換器駆動源）３０１を制御する。
【００３０】
室外制御部４００における室外熱交換器９Ｂの配管温度Ｔｃ′は温度センサ４０３によって検出され、その温度信号（温度データ）はコネクタ４０３ｃを介して室内制御部３００に取り込まれる。また、室内制御部３００は、温度センサ３０２によって室内温度Ｔａを検出し、その温度信号（温度データ）をコネクタ３０２ｃを介して取り込む。さらに、温度センサ３０３によって室内熱交換器９Ａの配管温度Ｔｃを検出し、その温度信号（温度データ）をコネクタ３０３ｃを介して取り込む。また、赤外線式等のリモコン５００の送信部５００ａから送出される赤外線信号を受信部３０４で受信することにより、室内制御部３００の運転の切換えや設定等がリモコン操作でも可能となっている。
【００３１】
なお、図２の制御装置Ｃにおいて、入力部Ｃ２は、図１に示すリモコン５００の送信部５００ａから送出される赤外線信号を受信する室内ユニットに設けられた受信部３０４あるいは図示しないマニュアルスイッチに対応している。また、検出部Ｃ３は、室内温度Ｔａを検出する温度センサ３０２、室内熱交換器９Ａの配管温度Ｔｃを検出する温度センサ３０３などに対応している。さらに、停電検出部Ｃ４は図示しない電圧検出器に対応し、半固定記憶部Ｃ５はＥＥＰＲＯＭ３４０に対応している。
【００３２】
次に実施形態における室内制御部３００のマイコン３３０による制御動作をフローチャートに基づいて説明する。なお、マイコン３３０は、内部クロックをカウントすることにより時間を計時する各種タイマを備えており、圧縮機の始動時から第１所定時間、第２所定時間の経過を検出したり、各種所定時間の経過を検出するように構成されている。さらに、３分マスクタイマを用いる。
【００３３】
図３、図４は暖房運転時のフローチャートであり、例えば、リモコン５００から運転指令が送出され「自動運転モード」、あるいは「暖房運転モード」で空気調和機が暖房運転する場合の制御工程の一例を示している。先ず、ステップＳ１で暖房運転指令がＯＮであるか否かを判定し、ＯＮでなければステップＳ１９に進み、ＯＮであれば、ステップＳ２で室内温度Ｔａが設定温度に達しているか否かを判定し、暖房サーモがＯＮであるか否かを判定する。暖房サーモがＯＮでなければステップＳ２１に進み、暖房サーモがＯＮであれば、ステップＳ３で、圧縮機を始動する条件が満たされたか否か、すなわち３分マスクタイマは解除か否かを判定する。３分マスクタイマが解除でなければステップＳ１に戻り、３分マスクタイマが解除であれば、ステップＳ４で、圧縮機を運転し、室外ファンを運転し、流路切換弁を暖房モードに切り換え、ステップＳ５で室内ファン制御処理を行ってステップＳ６に進む。一般に、暖房運転の始動直後は、室内熱交換器の配管温度Ｔｃが低いので「冷風防止処理」が機能し、配管温度Ｔｃがある程度高くなると、所定の「風速モード」で室内ファンが運転する。なお、風速モードはリモコン等により「マニュアル設定」や「オート設定」がユーザにより選択される。「オート設定」は室温Ｔａと設定温度との偏差により好適に風速（強風／弱風／微風）が可変設定される。
【００３４】
ステップＳ６では、第１所定時間が経過したか否かを判定し、第１所定時間が経過していなければステップＳ１に戻り、第１所定時間が経過していればステップＳ７に進む。ステップＳ７では、温度データＴｃ、Ｔａ、Ｔｃ′及び室内ファンの風速モードデータを読み込み、室内熱交換器の配管温度と室内温度との温度差を求め、記憶する。
【００３５】
次に、サイクル時間毎に内乱の影響の少ない安定したデータを得るために、ステップＳ８で第２所定時間が経過したか否かを判定し、第２所定時間が経過していなければステップＳ１に戻り、第２所定時間が経過していれば、ステップＳ９で室内ファンを例えば弱風モードで運転し、ステップＳ１１で第１所定時間経過したか否かを判定する。第１所定時間が経過していなければステップＳ１に戻り、第１所定時間が経過していれば、図４のステップＳ１２に進む。ステップＳ１２では、温度データＴｃ、Ｔａ、Ｔｃ′及び室内ファンの風速モードデータを読み込み、今回の温度差を求め、記憶する。次に、ステップＳ１３で、図５に示す着霜判定処理を行い、ステップＳ１４に進む。
【００３６】
なお、ステップＳ７では、第１所定時間が経過したタイミングでデータを読み込むが、ステップＳ１２では、第１所定時間より長いサイクル時間が経過したタイミングでデータを読み込み、データを読み込むタイミングの違いがある。
【００３７】
ステップＳ１４では、除霜運転が必要であるか否かを判定する。なお、ステップＳ１３の着霜判定処理により「除霜必要」または「除霜不要」が判定されている。除霜運転が必要でなければステップＳ１に戻り、除霜運転が必要であれば、ステップＳ１５で室内熱交換器の配管温度Ｔｃは所定温度未満か否かを判定する。配管温度Ｔｃが所定温度未満でなければステップＳ１８に進み、配管温度Ｔｃが所定温度未満であれば、ステップＳ１６で室内ファンを停止し、ステップＳ１７で所定時間、暖房運転を行ってステップＳ１８に進む。ステップＳ１８では、図６に示した除霜制御処理を行い、ステップＳ１に戻る。
【００３８】
以上は暖房運転指令がＯＮの場合の処理であり、暖房運転指令がＯＮでなければ、図３のステップＳ１９で、圧縮機は運転中であるか否かを判定し、運転中でなければステップＳ２７に進み、運転中であれば、ステップＳ２１で、１０分以上暖房運転したか否かを判定し、１０分以上暖房運転していなければステップＳ４に戻って運転を続け、１０分以上暖房運転していれば、ステップＳ２２で３時間以上暖房運転したか否かを判定し、３時間以上暖房運転していなければステップＳ２７に進み、３時間以上暖房運転していれば、ステップＳ２３で、サイクル時間毎に算出される温度差の割合（今回の温度差を初回の温度差で除した値）が大き目の値以下であるか否かを判定する。大き目の値以下でなければステップＳ２７に進み、大き目の値未満であれば、ステップＳ２４で、室外熱交換器の配管温度が氷点未満か否かを判定し、氷点未満でなければステップＳ２７に進み、氷点未満であれば、ステップＳ２５で、オフ除霜フラグをセットし、ステップＳ２６に進む。すなわち、着霜状態での暖房運転停止は、次回の暖房運転の開始時に溶けた霜が水になり、その水が今度は氷になって、室外熱交換器にとっては好ましくないので、早めの除霜運転を試みる判定処理を実行しており、ステップＳ２６では図６に示した除霜制御処理を行い、ステップＳ２９に進む。なお、カラム「００４６」でも記述するが、図３のステップＳ２６の「除霜制御処理」は空気調和機（暖房運転）を停止する前に実行する処理であり、図４のステップＳ１８の「除霜制御処理」は暖房運転中に実行する処理である。図６のステップＳ７９の処理で「除霜運転終了時の戻り先を選択する」必要があり、前述のステップＳ２５で処理の流れを分岐させるためのフラグをセットした。
【００３９】
ステップＳ２７では圧縮機を停止し、ステップＳ２８で室外ファンを停止し、ステップＳ２９で室内ファンを停止し、ステップＳ３１で３分マスクタイマの計時を開始し、ステップＳ３２でリモコン５００等による暖房運転指令がＯＮであるか否かを判定し、ＯＮであればステップＳ２に戻り、ＯＮでなければ処理を終了する。なお、後述する図６のステップＳ７８では、圧縮機が停止して既に１分待機しているので、このような場合は、ステップＳ３１は「２分計時」でよいことはいうまでもない。
【００４０】
図５の着霜判定処理では、ステップＳ４１で、圧縮機の始動後サイクル時間以内であるか否かを判定し、始動後サイクル時間以内でなければステップＳ４５に進み、始動後サイクル時間以内であれば、ステップＳ４２で配管温度Ｔｃの複数のデータが比較できるか否かを判定する（すなわち第１所定時間毎のデータが複数読み込まれているか否かを判定する。）。比較できなければ元のルーチンに復帰し、比較できればサイクル時間が経過して複数の配管温度Ｔｃのデータが揃ったので、ステップＳ４３で、配管温度Ｔｃは上昇後下降の状態であるか否かを判定し、判定がＹＥＳであれば、残霜のため再度の除霜運転が必要であり、ステップＳ５７に進む。また、判定がＮＯであればステップＳ４５に進む。
【００４１】
ステップＳ４５では、圧縮機の始動後サイクル時間２回以上であるか否かを判定し、始動後サイクル時間２回以上でなければ元のルーチンに復帰し、始動後サイクル時間２回以上であれば、ステップＳ４６で、温度差の割合を演算してその値を今回の温度差の割合として記憶し、ステップＳ４７に進む。ステップＳ４７では、前回（サイクル時間前）の配管温度Ｔｃは上昇の状態であるか否かを判定し、判定がＮＯであればステップＳ４８に進み、判定がＹＥＳであればステップＳ５２に進む。ステップＳ４７の判定では、詳細には、今回のサイクル時間内の配管温度Ｔｃの複数データと前回のサイクル時間内の配管温度Ｔｃの複数データの変化状態を比較する。
【００４２】
ステップＳ４８では、前回のサイクル時間内の配管温度Ｔｃは下降の状態であるか否かを判定し、判定がＮＯであればステップＳ５５に進み、判定がＹＥＳであれば、ステップＳ４９で、今回のサイクル時間内の配管温度Ｔｃは下降の状態であるか否かを判定する。詳細には、前回のサイクル時間内の配管温度Ｔｃの複数データと今回のサイクル時間内の配管温度Ｔｃの複数データとの変化状態を比較する。判定がＮＯであればステップＳ５５に進み、判定がＹＥＳであれば配管温度Ｔｃが下降→下降の状態であるので、遅めの除霜運転とするために、ステップＳ５１で、温度差の割合の初期設定値を小さ目の値に変更してステップＳ５５に進む。
【００４３】
ステップＳ４７で判定がＹＥＳの場合、ステップＳ５２で、今回のサイクル時間内の配管温度Ｔｃの複数データは上昇の状態であるか否かを判定し、判定がＹＥＳであればステップＳ５５に進み、判定がＮＯであれば、ステップＳ５３で、今回のサイクル時間内の配管温度Ｔｃの複数データは下降の状態であるか否かを判定する。判定がＮＯであればステップＳ５５に進み、判定がＹＥＳであれば配管温度Ｔｃが上昇→下降の状態であるので、早めの除霜運転とするために、ステップＳ５４で、温度差の割合の初期設定値を大き目の値に変更してステップＳ５５に進む。
【００４４】
ステップＳ５５では、今回の温度差の割合が温度差の割合の初期設定値以下であるか否かを判定し、今回の温度差の割合が初期設定値を超えていれば、ステップＳ５６で「除霜不要」と判定して元のルーチンに復帰する。今回の温度差の割合が初期設定値以下であれば、ステップＳ５７で、室外熱交換器の配管温度が氷点未満か否かを判定し、氷点未満であれば、ステップＳ５８で「除霜必要」と判定して元のルーチンに復帰し、氷点未満でなければ、ステップＳ５９で「除霜不要」と判定して元のルーチンに復帰する。なお、ステップＳ５７において、３本目の温度センサ４０３が有効に機能する。もちろん、２本式の場合、ステップＳ５７において、すべてＹＥＳとなる。
【００４５】
図６の除霜制御処理では、ステップＳ７１で室内ファンを停止し、ステップＳ７２で圧縮機を停止し、ステップＳ７３で室外ファンを停止し、ステップＳ７４で所定時間（１分）待機する。次にステップＳ７５で、圧縮機を運転し、次に流路切換弁を冷房モードに切り換え、ステップＳ７６で除霜運転を終了するのであるか否かを判定する。この除霜終了の判定は、例えば、除霜運転時間は１０分以内（時間復帰）であるか、あるいは室外熱交換器の配管温度Ｔｃ′が１０℃以上（温度復帰）が条件である。すなわち、３本式の場合は、前記２つの条件のＯＲ条件で除霜を終了し、２本式の場合は、常に時間復帰する。
【００４６】
ステップＳ７６で除霜運転を終了するのでなければステップＳ７５に戻って除霜運転を継続し、除霜運転を終了するのであれば、ステップＳ７７で圧縮機を停止し、ステップＳ７８で室外ファンを所定時間（１分）運転して停止する。すなわち、除霜運転を終了して室外熱交換器に溜まっている水滴を吹き飛ばす「水切り運転」を行う。なお、これを実行しないと、次回の暖房運転では水が氷となって残霜と同じ状態が発生する。次に、ステップＳ７９で、オフ除霜フラグはセットされているか否かを判定し、セットされていれば、ステップＳ８１でオフ除霜フラグをリセットして元のルーチン（図３のＳ２６）に復帰し、図３のＳ２９、Ｓ３１，Ｓ３２を通って、暖房運転を停止する。セットされていなければ、ステップＳ８２で圧縮機を運転し、次に流路切換弁を暖房モードに切り換える。そして、ステップＳ８３で、室内ファン制御処理を行って元のルーチン（図４のＳ１８）に復帰し、暖房運転を再開する。
【００４７】
［技術の第１例］
以上の処理において、「除霜した」と判定した場合、図４のステップＳ１５〜Ｓ１８において、配管温度Ｔｃが所定温度よりも低ければ、室内ファンの運転を停止して暖房運転を継続し、所定時間（５分）後、除霜運転を開始する制御工程となっている。この第１例によれば、例えば、外気の温度が低い場合など除霜能力が小さいので、室内ファンの運転を停止して冷媒の温度（すなわちＴｃ）を上昇させる。そして、除霜運転を行い、速やかに霜を取り除く。これにより、制御装置の信頼性が高まる。なお、温度センサ２本の場合、１０分の時間復帰とするので、完全霜取りには、この第１例は効果がある。
【００４８】
［技術の第２例］
図５のステップＳ４１〜Ｓ４３→ステップＳ５７、Ｓ５８の判断により、霜が残っていると想定して、再び、除霜運転を行う場合、前記ステップＳ１５〜Ｓ１８の制御工程を実行する場合である。この第２例によれば、例えば、前回の除霜運転で霜を完全に取り除くことができなかったので、室内ファンの運転を停止して冷媒の温度（すなわちＴｃ）を上昇させる。そして、除霜運転を行い、速やかに霜を取り除く。これにより、制御装置の信頼性が高まる。
【００４９】
［技術の第３例］
図５のステップＳ５７において、室外熱交換器の配管温度Ｔｃ′が氷点よりも低いことを判定条件として、この条件が満たされた場合に除霜運転を開始する制御工程となっている。この第３例によれば、例えば、温度センサが２本の場合（温度センサ４０３が接続されない場合）、配管温度Ｔｃ′を検出する温度センサ４０３が接続されていないコネクタ４０３ｃの抵抗値は無限大となり、配管温度Ｔｃ′は、制御範囲下限未満であるから、前記の条件は満たされる。温度センサが３本の場合、特に単位時間当たりの着霜速度が速い氷点近傍でＴｃ′＜氷点を判定条件とするので、２本式に比べればより確実な「着霜判定」が可能となる。外気温度が氷点近傍で変動して外気湿度が高い場合に顕著な効果が得られる。
【００５０】
［技術の第４例］
図６のステップＳ７６において、室内熱交換器の配管温度Ｔｃ′が１０℃よりも高いことを判定条件として、この条件が満たされた場合に除霜運転を終了する制御工程となっている。この第４例によれば、例えば、温度センサが２本の場合、温度センサ４０３が接続されていないコネクタ４０３ｃの抵抗値は無限大となり、配管温度Ｔｃ′は制御範囲内であるが１０分間の「時間復帰」で前記の条件は満たされる。温度センサが３本の場合、霜を完全に溶かして配管温度Ｔｃ′＞１０℃になった時を「温度復帰」の判定条件とするので、２本式に比べればより早く「除霜終了判定」が可能となる。第３例と同様に、外気温度が氷点近傍で変動して外気湿度が高い場合に顕著な効果が得られる。
【００５１】
［技術の第５例］
図３のステップＳ２、Ｓ３、Ｓ２１、Ｓ３１において、暖房運転時に室内温度Ｔａが設定温度に達して空気調和機の圧縮機がＯＮ／ＯＦＦを繰り返すサーモサイクルの場合、油切れを防止するなど（Ｓ２１）圧縮機の信頼性を確保する上から、ＯＦＦ時間を３分／ＯＮ時間を１０分以上としている。一般に、外気温度が高い（５℃近傍以上）とき、空気調和機の能力が出るのでサーモサイクルの可能性があるが、霜が着きにくい環境である。逆に、霜が着く環境では外気温度が低い（２℃近傍以下）ので空気調和機の能力が出にくく、サーモサイクルの可能性も少ないが、サーモサイクル時も状態変化の監視を行う制御工程となっている。この第５例によれば、オン／オフを繰り返す圧縮機を制御するのに、オフ時には「３分マスク」の機能で再始動を規制し、オン時には「１０分以上運転」の機能で停止を規制するので、圧縮機のオン／オフ回数の激減により耐久性が増す、圧縮機の油切れを防止するなど、圧縮機の耐久性を確保する上で効果的である。
【００５２】
［技術の第６例］
図３のステップＳ２２，Ｓ２３，Ｓ２４において、暖房運転を停止する場合の着霜判定の信頼性を上げるために、３時間以上の暖房運転、温度差の割合の設定値を大きめに変更して早めの除霜を可能にする。さらに３本式センサの場合は氷点近傍以下であるかを判定するので、暖房運転停止時に除霜運転を行って、次回の暖房運転に備えるに当たり、無駄な除霜運転が無くなるので省エネ性が向上するとともに、圧縮機のオン／オフの回数が減り信頼性を確保する上で効果的である。
【００５３】
［技術の第７例］
請求項２、請求項３、請求項４において、サイクル時間内の温度の状態変化を監視する際の技術の例を説明する。室内ファンの風速モードが変われば室内熱交換器の温度が大きく変化するので、処理部は、例えば、室内ファンの「弱風モードに対応した温度の状態変化」として比較できるように、室内ファンの「弱風モード→微風モード」に対応する補正値、「弱風モード→強風モード」に対応する補正値を、例えば、請求項１で開示した室内ファンの風速モードを変更する第１所定時間の間の温度データを取得し、補正値を算出し記憶することができるので、より好適は着霜判定ができ効果的である。
【００５４】
なお、実施形態では、暖房運転の開始後サイクル時間経過したときの温度差を初回の温度差としたが、もちろん、第１所定時間毎に３つの温度（Ｔｃ、Ｔａ、Ｔｃ′）を検出して、冷風防止機能が解除された後に、温度差を初回の温度差として記憶する制御工程でもよい。
【００５５】
図７は、配管温度Ｔｃ、Ｔｃ′、室温Ｔａ、及び温度差の状態変化の一例を示す図である。第１所定時間毎及びサイクル時間毎にデータを読み込み、サイクル時間毎に「着霜判定処理」を実行して３回目のサイクル時間で「除霜制御処理」を実行する例である。図８は、配管温度Ｔｃ、Ｔｃ′、室温Ｔａ、及び温度差の状態変化の他の例を示す図であり、「着霜判定処理」と「除霜制御処理」のタイミングは図７と同様であるが、図５のステップＳ４７〜Ｓ５４の場合を図示している。すなわち、早めの除霜運転のため、初期設定値を大き目の値に変更して着霜判定を行っている。
【００５７】
【発明の効果】
請求項１の空気調和機の制御装置によれば、サイクル時間毎に初期風速モードと同じ風速モードで第１所定時間、室内ファンを運転するので、内乱要因の影響を無視できる。よって演算処理が簡単で、ソフト設計が容易になる。さらに、カラ除霜運転が激減して、著しく省エネ性が高まる。
【００６０】
請求項２の空気調和機の制御装置によれば、特に、外気温度が氷点近傍まで上昇して外気湿度が高い場合に、早めに除霜運転を開始し、霜を完全に取り除くことができる。よって、空気調和機の耐久性、信頼性が著しく向上する。
【００６１】
請求項３の空気調和機の制御装置によれば、特に、外気温度が氷点近傍まで下降して外気湿度が低い場合に、遅めに除霜運転を開始すれば「カラ除霜」が少なくなり、空気調和機の快適性、及び省エネ性が著しく向上する。
【００６２】
請求項４の空気調和機の制御装置によれば、配管温度が一旦上昇した後、下降に変化するので、霜が残っていると想定して、再び除霜運転を行い霜を完全に取り除くことができる。よって、空気調和機の耐久性、信頼性が著しく向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態の空気調和機における冷凍サイクルとその制御装置の例を示す電気ブロック図である。
【図２】同空気調和機の原理的ブロック図である。
【図３】本発明の実施形態における暖房運転時のフローチャートの一部である。
【図４】本発明の実施形態における暖房運転時のフローチャートの他の一部である。
【図５】本発明の実施形態における着霜判定処理のフローチャートである。
【図６】本発明の実施形態における除霜制御処理のフローチャートである。
【図７】本発明の実施形態における配管温度、室温及び温度差の状態変化の一例を示す図である。
【図８】本発明の実施形態における配管温度、室温及び温度差の状態変化の他の例を示す図である。
【符号の説明】
３００室内制御部
３０２，３０３，４０３温度センサ
３０２ｃ，３０３ｃ，４０３ｃコネクタ
３３０マイコン
４００室外制御部

Claims

入力部に、室内熱交換器の配管温度と、室内温度と、室外熱交換器の配管温度とを検出する３つの温度センサを接続するための温度センサ用コネクタを備えるとともに、暖房運転を開始した後、処理部が前記温度センサ用コネクタから読み込む温度データに基づいて着霜判定を行う処理工程を備える空気調和機の制御装置において、
前記処理工程は、
暖房運転の開始後、室内ファンを同一の所定風速モードにより運転し、
前記室内熱交換器の配管温度と前記室内温度との温度差を算出して記憶し、
前記温度センサ用コネクタからの温度データを読み込み、前記室内熱交換器の配管温度と前記室内温度との温度差を算出して記憶し、
初回のサイクル時間内の温度差に対する２回目以降のサイクル時間内の温度差の割合が着霜判定基準である温度差の割合の設定値よりも小さくなれば着霜したと判定することを特徴とする空気調和機の制御装置。
請求項１に記載の空気調和機の制御装置であって、
前記処理工程は、
サイクル時間中に室内熱交換器の配管温度の上昇下降の変化状態を監視し、前回のサイクル時間内の変化状態と今回のサイクル時間内の変化状態との比較の結果、前記変化状態が温度の上昇状態から温度の下降状態に変化した場合、着霜判定基準である温度差の割合の設定値を大き目の値に変更することを特徴とする空気調和機の制御装置。
請求項１に記載の空気調和機の制御装置であって、
前記処理工程は、
サイクル時間中に室内熱交換器の配管温度の上昇下降の変化状態を監視し、前回のサイクル時間内の変化状態と今回のサイクル時間内の変化状態との比較の結果、前記変化状態が温度の下降状態に変化している場合、着霜判定基準である温度差の割合の設定値を小さ目の値に変更することを特徴とする空気調和機の制御装置。
入力部に、室内熱交換器の配管温度と、室内温度と、室外熱交換器の配管温度とを検出する３つの温度センサを接続するための温度センサ用コネクタを備えるとともに、暖房運転を開始した後、処理部が前記温度センサ用コネクタから読み込む温度データに基づいて着霜判定を行う処理工程を備える空気調和機の制御装置において、
前記処理工程は、
サイクル時間が経過した時、室内熱交換器の配管温度の上昇下降の変化状態を監視し、前記配管温度が一旦上昇した後、下降に変化している場合、
再び、除霜運転を行うことを特徴とする空気調和機の制御装置。